照明装置及びその媒介層のトナーの色の選択方法
【課題】媒介層により、媒介層を通過した光の性質を変化させることが可能な照明装置及びその媒介層のトナーの色の選択方法を提供すること。
【解決手段】第１の主波長と第２の主波長を有し且つ該第１の主波長が該第２の主波長よりも小さい第１の光を発するための光源と、光源に対応して設けられ、トナーが混入され、６０％以上の光透過率を有する少なくとも一つの媒介層と、を含む照明装置を提供する。第１の光が媒介層を通過した後、第１の主波長のピークの低下幅は第２の主波長のピークの低下幅よりも大きくなる。
【解決手段】第１の主波長と第２の主波長を有し且つ該第１の主波長が該第２の主波長よりも小さい第１の光を発するための光源と、光源に対応して設けられ、トナーが混入され、６０％以上の光透過率を有する少なくとも一つの媒介層と、を含む照明装置を提供する。第１の光が媒介層を通過した後、第１の主波長のピークの低下幅は第２の主波長のピークの低下幅よりも大きくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関し、特に、媒介層（medium layer）を有する照明装置及びその媒介層のトナー（toner）の色の選択方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、消費者が選択可能な照明装置、例えば白熱電球、蛍光灯又は発光ダイオード等が、市場に多く出回っている。白熱電球や蛍光灯等の従来の照明装置に比して、発光ダイオードの色温度は変更可能で且つユーザの必要に応じて選択可能であるため、発光ダイオードの照明装置は、ユーザが選択可能な複数の色温度を有する。
【０００３】
色均一性（color uniformity）が高い発光ダイオード照明装置を製造するために、照明装置の製造メーカは、特定のスペック（又は仕様）の発光ダイオードのみしか購入することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の発光ダイオードが照明装置に取り付けられると、この照明装置の色温度が決められているため、色温度を変更することができない。また、従来の発光ダイオードを使用した照明装置の色偏差値（color deviation）は、絶対値が０．００６よりも大きい場合もある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで上記事情を鑑みて、本発明は、媒介層により、媒介層を通過した光の性質を変化させることが可能な照明装置及びその媒介層のトナーの色の選択方法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明に係る照明装置は、光源及び少なくとも１つの媒介層を含む。媒介層はピーク値を調整するためのピーク値調整層である。光源は、第１の主波長と第２の主波長を有し且つ前記第１の主波長が前記第２の主波長よりも小さい第１の光を発するためのものである。媒介層は、光源に対応して設けられ、６０％以上の光透過率を有し、トナーが混入されている。第１の光が媒介層を通過した後、第１の主波長のピークの低下幅は第２の主波長のピークの低下幅よりも大きくなる。
【０００７】
また、本発明に係る照明装置は、光源及び少なくとも１つの媒介層を含む。媒介層は色偏差値を調整するための色偏差値調整層である。光源は、黒体軌跡（blackbody locus）との間の色偏差値ｄｕｖの絶対値が０．００６よりも大きい第１の光を発するためのものである。媒介層は、光源の出射経路に設けられ、少なくとも１つのトナーが混入され、６０％以上の光透過率を有する。第１の光が媒介層を通過したことにより第２の光が出射され、第２の光と黒体軌跡との間の色偏差値の絶対値は第１の光の色偏差値の絶対値よりも小さい。
【０００８】
また、本発明は、上述した照明装置の媒介層のトナーの色を選択するためのトナーの色の選択方法を提供する。まず、第１の光の色度領域におけるそれぞれの第１の境界色座標点と、第２の光の色度領域における該第１の境界色座標点に対応する第２の境界色座標点とを線で結ぶことにより、それぞれの境界色座標点を結んだ線（以下、接続線ともいう）を得る。次に、それらの境界色座標点を結んだ線及び飽和曲線によって取り囲まれたトナーの色度領域を形成する。そして、トナーの色度領域から媒介層のトナーの色を選択する。
【０００９】
また、本発明は、上述した照明装置の媒介層のトナーの色を選択するためのトナーの色の選択方法を提供する。まず、マンセル・カラー・システム（Munsell Color System）を用意する。次に、マンセル・カラー・システムに基づいて、１ＹＲ〜１０Ｙの色調からいずれか１つの色調を媒介層のトナーの色として選択する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る照明装置の媒介層によれば、媒介層を通過した光の性質を変化（例えば、波長の変化、黒体軌跡との間の色偏差値の変化又は色温度の変化）させ、色偏差値を低減させることができる。しかも、照明光線の光学効率はこの媒介層によって大幅に低下されることにはならない。また、媒介層が取り替え可能であるため、照明装置の利用性をさらに向上する。さらに、製造メーカが特定のスペック（又は仕様）の発光ダイオードを光源として購入する必要がなくなるため、製造コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る実施例の照明装置の模式図を示す。
【図２】本発明に係る実施例の照明装置の第１の光及び第２の光のスペクトルフラックス（spectral flux）曲線図を示す。
【図３】本発明に係る実施例の照明装置の第１の光及び第２の光の色度図を示す。
【図４】本発明に係る実施例の照明装置の媒介層がトナー濃度の異なる場合において対応する色温度調整曲線模式図を示す。
【図５】本発明に係る実施例の照明装置の媒介層に異なるトナーが混入された場合において対応する第２の光のスペクトルフラックス曲線図を示す。
【図６】本発明に係る実施例の色度領域の模式図を示す。
【図７】マンセル・カラー・システムの模式図を示す。
【図８】本発明に係る実施例の照明装置の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［照明装置の実施例］
図１は本発明に係る照明装置の模式図を示す。照明装置１は、光源１１、電源ＰＷ及び媒介層１２を含む。必要に応じて、媒介層１２は、ピーク値を調整するためのピーク値調整層であってもよく、色偏差値を調整するための色偏差値調整層であってもよく、ピーク値調整層と色偏差値調整層を同時に含む層であってもよい。媒介層１２は、光源１１に対応して設けられ、即ち光源１１の出射経路に設けられる。媒介層１２は、光源１１を実質的に取り囲んでおり、光源１１との間にその他の媒介層が介在されてもよい。また、電源ＰＷは変圧器（トランスともいう）及び交流直流変換器（AC/DC Converter）からなってもよく、光源１１は１つ又は複数の発光ダイオードからなってもよく、その他の発光源からなってもよい。本発明はこれらに限られるものではない。
【００１３】
光源１１はベース（図１に図示せず）に取り付けられてもよい。電源ＰＷは、光源１１内の発光ダイオードが第１の色温度を有する第１の光１３を発するように、光源１１に電力を供給するためのものである。第１の光１３は、第１の主波長及び第２の主波長を有し、該第１の主波長が第２の主波長よりも小さい。媒介層１２にはトナーが混入されており、第１の光１３が媒介層１２を通過した後、第１の主波長のピークの低下幅が第２の主波長のピークの低下幅よりも大きくなる。また、媒介層１２がピーク値調整層である場合、ピーク値調整層は二つの波長帯域の主波長のピーク値（又はストレンクス）をできるだけ一致させるように調整する。二つの波長帯域の主波長のピーク値の差異が小さければ小さいほど好ましく、その差異がゼロであればより好ましい。
【００１４】
言い換えれば、媒介層１２は、実質的に光が透過可能な透明又は半透明な媒介層であり、６０％以上の光透過率を有するのが好ましい。媒介層１２は、第１の光１３の一部の波長のスペクトルフラックスを減衰させることにより、第２の色温度を有する第２の光１４が生成される。ここで、第１の色温度は第２の色温度よりも大きい。また、第１の光１３と黒体軌跡との間の色偏差値ｄｕｖの絶対値が０．００６よりも大きいと、第１の光１３が媒介層１２を通過したことにより生成された第２の光１４と黒体軌跡との間の色偏差値の絶対値は、第１の光１３の色偏差値の絶対値よりも小さくなる。
【００１５】
媒介層１２は、ユーザの必要に応じて取り替えることが可能である。従って、照明装置１は、異なる応用に応じて色温度の異なる第２の光１４を発することができる。また、製造メーカは、特定のスペック（又は仕様）の発光ダイオードの代わりに、いろんな種類の発光ダイオードを購入することができるため、照明装置１の製造コストを低減させることができる。
【００１６】
図２は、本発明に係る照明装置の第１の光及び第２の光のスペクトルフラックス（spectral flux）曲線図を示す。図２において、光源から第１の色温度が８７７０Ｋである第１の光が発され、第１の光が媒介層を通過したことにより、第２の色温度を有する第２の光が出射される。曲線Ｃ２１は、第１の光のスペクトルフラックス曲線であり、曲線Ｃ２２〜Ｃ２４のそれぞれは、媒介層の厚さが０．１４ｍｍ、０．２８ｍｍ及び０．４２ｍｍの場合における第２の光のスペクトルフラックス曲線である。
【００１７】
図２から分かるように、媒介層により、第１の主波長Ｗ１（４３５ｎｍ〜４７３ｎｍ）のスペクトルフラックスのピークが大幅に低減（低下幅は３３．２％と高い）されるが、第２の主波長Ｗ２（５４６ｎｍ〜５８２ｎｍ）のスペクトルフラックスのピークが僅かに低減（低下幅は僅か５．６％である）される。言い換えれば、第１の色温度が８７７０Ｋである第１の光が媒介層を通過した後、第１の光において５００ｎｍよりも低い波長帯域（wave band）（青色波長帯域ともいう。この青色波長帯域は第１の主波長Ｗ１を含む）のスペクトルフラックスの減衰幅は、５００ｎｍよりも高いその他の波長帯域（この他の波長帯域は第２の主波長Ｗ２を含む）のスペクトルフラックスの減衰幅よりも大きくなり、このため、第２の光の第２の色温度は、第１の光の第１の色温度よりも小さくなる。
【００１８】
青色波長帯域における第１の主波長Ｗ１のピークのみが大幅に低下されるが、その他の波長帯域における第２の主波長Ｗ２のピークの低下幅はそれほど高くない。これは、青色波長帯域における肉眼の分光比視感度曲線（spectral luminous efficiency curve）におけるウェイト（weight、重み付けともいう）が高くないため、光学効率（optical efficiency）の計算に占める割合が小さいからである。従って、媒介層を有しない照明装置と比較すると、本発明に係る媒介層を有する照明装置の光学効率の低下幅は極めて低いことが分かる。
【００１９】
ここで注意すべき点は、図２の曲線Ｃ２２〜Ｃ２４に示すように、媒介層の厚さが厚くなればなるほど、第１の光における青色波長帯域のスペクトルフラックスの減衰幅（即ち第１の主波長Ｗ１のピークの低下幅が大きくなる）が大きくなり、それに伴い、第２の光の第２の色温度が低くなる点である。また、媒介層の厚さを調整することにより第２の色温度を調整してもよいが、媒介層のトナーの色及び濃度を調整することにより第２の色温度を調整してもよい。本発明に係る実施例において、媒介層は、透明のプラスチック材料又はガラス材料に、粉状トナー（powder toner）又は液体トナー（liquid toner）であるトナーが混入されたものであってもよい。トナーは、黄色トナーを含むが、その他の実施例において、赤色トナーをさらに含んでもよい。
【００２０】
次に、図３は、本発明に係る照明装置の第１の光及び第２の光の色度図（chromaticity diagram）を示す。この色度図は、国際照明委員会の１９３１年（ＣＩＥ １９３１）の規定によるものであり、曲線Ｃ３１は、黒体軌跡を示す。一般的には、色度図において黒体軌跡Ｃ３１から離れる色度の色が青に近い。
【００２１】
光の色度が黒体軌跡Ｃ３１から離れる程度は、色偏差値ｄｕｖで示されることができる。色偏差値ｄｕｖは、光の色度と黒体軌跡Ｃ３１との間の最短距離である。一般的には、通常の照明に用いられる光の色偏差値ｄｕｖの絶対値は０．００６よりも小さくなければならない。
【００２２】
図３において、色座標点Ｐ３１は、光源からの第１の光の色度を示し、その色温度が１００４０Ｋであり、色座標点Ｐ３２〜Ｐ３４のそれぞれは、媒介層の厚さが０．０６１ｍｍ、０．１２２ｍｍ及び０．１８３ｍｍである場合における第２の光の色度を示す。
【００２３】
図３に示すように、媒介層の厚さが０．１８３ｍｍである場合において、色座標点Ｐ３４は、ほぼ黒体軌跡Ｃ３１上に位置する。光が本発明に係る照明装置を通過した後、その色温度を低下させるのみならず、光の色偏差値ｄｕｖを調整することもできる。このように生成された第２の光の色度は、黒体軌跡Ｃ３１に近くなる。これにより、本発明に係る実施例の媒介層を使用した後、黒体軌跡から離れる光を発する光源は、本発明に係る照明装置にも適用することができる。
【００２４】
図４は、本発明に係る照明装置の媒介層が黄色トナー濃度の異なる場合において対応する色温度調整曲線の模式図を示す。ＣＩＥ １９３１に規定された色度図を前提に、曲線Ｃ４１はＣＩＥ １９３１色度図の飽和曲線であり、曲線Ｃ４２は黒体軌跡であり、曲線Ｃ４３及び曲線Ｃ４４は媒介層がトナー濃度の異なる場合において対応する色温度調整曲線である。
【００２５】
図４に示すように、照明の使用場所及び品質要求に応じて、媒介層の黄色トナー濃度を調整して色温度調整曲線の勾配（例えば曲線Ｃ４４を曲線Ｃ４３に調整する）を変更することができるとともに、色温度調整曲線と黒体軌跡Ｃ４２との交差位置を調整して第２の色温度に対応する色度と黒体軌跡Ｃ４２との最短距離を変更することができる。また、媒介層のトナーの色の選択方法については、下記の実施例において後述されるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００２６】
また、第１の光が上述した媒介層を通過した場合、波長の一部のスペクトルフラックスが減衰されるため、生成される第２の光の平均演色評価数（general color rendering index）Ｒａも少し低下される。平均演色評価数Ｒａは、照明品質の評価に用いられることができるため、照明品質を高めるために、黄色トナーを媒介層に添加するほか、少量の赤色トナーを媒介層にさらに添加することにより、スペクトルにおける長波長部分の主波長（図１の第２の主波長Ｗ２をご参照）を右へシフト（即ちレッドシフト（red shift、赤方偏移ともいう））させることで第２の光の平均演色評価数Ｒａ及び照明品質を高めることができる。
【００２７】
図５は、本発明に係る照明装置の媒介層に異なるトナーが混入された場合において対応する第２の光のスペクトルフラックス曲線図を示す。曲線Ｃ５１は第１の光のスペクトルフラックス曲線であり、曲線Ｃ５２〜Ｃ５４のそれぞれは、媒介層に混入されたトナーが赤色トナー、黄色トナー又はそれらの組み合わせの場合における第２の光のスペクトルフラックス曲線である。
【００２８】
図５に示すように、媒介層に混入されたトナーが赤色トナーである場合は、第２の光の第１の主波長Ｗ１のピークの低下幅が限られ、第２の主波長Ｗ２のピークが長波長へシフトされる（曲線Ｃ５２を参照）。媒介層に混入されたトナーが黄色トナーである場合は、第２の光の第１の主波長Ｗ１のピークの低下幅が大きく（曲線Ｃ５３を参照）、第１の主波長Ｗ１のピークの低下幅が該第２の主波長Ｗ２のピークの低下幅よりも大きくなる。媒介層に黄色トナー及び赤色トナーが同時に混入された場合は、第２の光の第１の主波長Ｗ１のピークが大幅に低下され（曲線Ｃ５４を参照）、第１の主波長Ｗ１のピークの低下幅が該第２の主波長Ｗ２のピークの低下幅よりも大きくなるのみならず、第２の主波長Ｗ２のピークが長波長へシフト（約５６０ｎｍから５８０ｎｍにシフト）されるため、第２の光の平均演色評価数Ｒａを約６５から約７０に高めることができる。
【００２９】
実際に実施する場合、上述した赤色トナー及び黄色トナーが混入された媒介層としては、黄色混合材料に赤色トナーが混入され、射出又は押し出しの方式により色片（色プレート）又はランプケースとして製造されてもよい。また、上述した赤色トナー及び黄色トナーが混入された媒介層としては、赤色トナー及び黄色トナーが同時に混入された媒介層と等価となるように、赤色トナー及び黄色トナーがそれぞれ２層の異なるプラスチック材料に混入されてもよい。
【００３０】
ここで、媒介層において、赤色トナーの重量パーセント濃度は０ｗｔ％〜１ｗｔ％であり、好ましくは０ｗｔ％〜０．０２ｗｔ％である。また、黄色トナーの重量パーセント濃度は、０ｗｔ％よりも大きく且つ５ｗｔ％よりも小さく、好ましくは０．０５ｗｔ％〜０．１ｗｔ％である。
【００３１】
［媒介層のトナーの色の選択方法の実施例］
図６は、本発明に係る色度領域の模式図を示す。ＣＩＥ １９３１に規定された色度座標図を前提に、曲線Ｃ６１は黒体軌跡であり、曲線Ｃ６２はＣＩＥ １９３１色度座標図の飽和曲線であり、曲線Ｃ６３及び曲線Ｃ６４は、第１の光に対応する色度領域における第１の境界色座標点と、第２の光に対応する色度領域におおける第１の境界色座標点に対応する第２の境界色座標点との接続線である。
【００３２】
光源からの第１の光の色度領域が領域Ｒ６１であるとすると、領域Ｒ６２は、媒介層から生成される第２の光の色度領域である。そして、第１の光に対応する色度領域Ｒ６１の第１の境界色座標点と、光に対応する色度領域Ｒ６２における第１の境界色座標点に対応する第２の境界色座標点とを線で結ぶことにより、境界色座標点接続曲線Ｃ６３及びＣ６４を形成する。次に、上述した複数の境界色座標点接続曲線Ｃ６３及びＣ６４と飽和曲線Ｃ６２とによって取り囲まれてなるトナーの色度領域Ｒ６３を形成する。最後に、トナーの色度領域Ｒ６３からいずれか１つの色度を媒介層のトナーの色として選択する。
【００３３】
この実施例において、色度領域Ｒ６１の第１の境界色座標点は、それぞれ(xo1,yo1)、(xo2,yo2)、(xo3,yo3)、(xo4,yo4)であり、色度領域Ｒ６２の第２の境界色座標点は、それぞれ(xt1,yt1)、(xt2,yt2) 、(xt3,yt3)、(xt4,yt4)である。従って、第１の光の色度領域Ｒ６１の第１の境界色座標点と、第２の光の色度領域Ｒ６２の第２の境界色座標点との接続線（即ち境界色座標点接続線）は、下記式のように表すことができる。
【００３４】
【数１】
【００３５】
ここで、ｉは１〜４の整数である。また、飽和曲線Ｃ６２において上述した境界色座標点接続曲線Ｃ６３及びＣ６４と接続された線段は、 Y=-X+0.99 の式で示すことができる。より詳しくは、飽和曲線Ｃ６２において境界色座標点接続曲線Ｃ６３との交差箇所から飽和曲線Ｃ６２において上述した境界色座標点接続曲線Ｃ６４との交差箇所までの線段は、 Y=-X+0.99 で示すことができる。
【００３６】
図７は、マンセル・カラー・システムの模式図を示す。マンセル・カラー・システムにおいて、垂直軸は輝度（lightness）を、半径軸は飽和度（saturation）を、角度軸は色調（hue）をそれぞれ示す。黄色トナーは、マンセル・カラー・システムに基づいて１ＹＲ〜１０Ｙのいずれか１つから選択された色調を有するが、その輝度及び飽和度については特に限られない。選択された黄色トナーの輝度及び飽和度が低いと、この黄色トナーの用量（重量パーセント濃度）が高くなる。逆に、選択された輝度及び飽和度が高いと、用量（重量パーセント濃度）が少なくなる。この実施例において、採用される黄色トナーの色は、７．５Ｙ８／１０又は５Ｙ８／１３であり、採用される重量パーセント濃度は、０．０５ｗｔ％〜０．１ｗｔ％であるのが好ましい。この実施例において、赤色トナーは、マンセル・カラー・システムに基づいて４Ｒ〜６Ｒのいずれか１つから選択された色調を有するが、その輝度及び飽和度については特に限られない。採用された重量パーセント濃度は、０ｗｔ％〜１ｗｔ％であり、好ましくは０ｗｔ％〜０．０２ｗｔ％である。
【００３７】
［照明装置のその他の実施例］
照明装置における媒介層は、実際に実施する場合、単層材料にトナーを混入して製造されてもよく、多層材料にトナーを混入して製造されてもよく、又は二重射出（二つの材料を射出する）の方式で製造されてもよい。
【００３８】
以下、単層材料にトナーを混入して媒介層を製造する方法について説明する。ランプカバーには、デットポイントを回避するために拡散材料を添加するのが一般的であるため、トナーに拡散材料、ガラス又はプラスチックを混合させ、金型を変更しないままで射出又は押し出しの方式によりランプカバーとして成形することができる。このように、ランプカバーは、上述した媒介層の効果を有することとなる。また、トナーを二次素子（例えば二次レンジ、拡散シート（又は拡散板）又は導光シート（又は導光板）等）に混合させ、またはトナーを光源の出射表面に添加することにより上述した媒介層を実現することができる。このほか、トナーの混合方法は、材料メーカが材料源を均一となるように予め混合してもよいし、射出メーカ又は押し出しメーカは、前工程においてトナーを添加し混合してもよい。
【００３９】
以下、多層材料にトナーを混合して媒介層を製造する方法について説明する。ランプカバーには、デットポイントを回避するために拡散材料を添加するのが一般的であるため、ランプカバーの表面の色を維持しようとする場合、トナーが混入された、プラスチック又はガラスからなる薄板を、光源とランプカバーとの間に介在させることにより、第１の光が薄板を透過することで、その光の性質が変更（例えばピーク変化、波長シフト、黒体軌跡との間の色偏差値の変化又は色温度の変化）され、ランプカバーによって拡散され、均一の第２の光となる。また、低濃度のトナーを材料に添加し、２層以上の薄板を積層する方法を採用してもよい。この場合、薄板の数は、ユーザの必要に応じて調整することができる。更に、薄板の厚さが変更された場合、色温度の低下幅もそれに対応して変更される。以下、二重射出（二つの材料を射出する）の方式により媒介層を製造する方法について説明する。ランプカバーには、デットポイントを回避するために拡散材料を添加するのが一般的であるため、ランプカバーの表面の色を維持しようとする場合、二次素子の外部が拡散材料が混合されたプラスチックであり、二次素子の内部がトナーが混入されたプラスチックであるとなるように二重射出の方式により媒介層を製造してもよい。図８は、本発明に係る照明装置の断面図を示す。照明装置８は、光源８１と、トナーが混入された薄板８３及びランプカバー８４とを含む。光源８１は、複数の発光ダイオード８２を有し、この複数の発光ダイオード８２は、色温度の異なる第１の白色光を出射する。色温度の異なる第１の白色光は、トナーが混入された薄板を通して、より色温度の均一なる第２の白色光を出射することができる。トナーが混入された薄板８３及びランプカバー８４は、二重射出の方式により製造される。光源８１である発光ダイオード８２からの光が薄板８３及びランプカバー８４を通過することにより、均一に拡散され且つ光の性質が変化された光に転換されて出射される。
【００４０】
［実施例の効果］
下記の表１には、本発明に係る媒介層に０．０５ｗｔ％及び０．１ｗｔ％である黄色トナーが採用された場合において対応する色温度低下効果が示されている。
【００４１】
【表１】
【００４２】
上記表１によれば、媒介層においては、色温度の異なる光に対する色温度の低下幅が異なっており、色温度が高ければ高いほど、色温度の低下幅が大きくなることが分かる。また、黄色トナー濃度が大きければ大きいほど、色温度の低下幅も大きくなることが分かる。また、実験から分かるように、媒介層の厚さが大きければ大きいほど、色温度の低下幅も大きくなる。
【００４３】
この実施例において、０．０５ｗｔ％である黄色トナーを媒介層に添加すると、実験によれば、第１の色温度が７０００Ｋ〜１４０００Ｋである第１の光がこの媒介層を通過することによりに出射された第２の光の第２の色温度は、６０００Ｋ〜８１００Ｋであることが分かる。０．１ｗｔ％である黄色トナーを媒介層に添加すると、実験によれば、第１の色温度が７０００Ｋ〜１４０００Ｋである第１の光がこの媒介層を通過することにより出射された第２の光の第２の色温度は、５０００Ｋ〜６８００Ｋであることが分かる。第２の光の第２の色温度について、好ましくは５０００Ｋ〜８０００Ｋであり、より好ましくは５５００Ｋ〜６８００Ｋであり、更に好ましくは６０００Ｋ〜６８００Ｋである。上述した２つの媒介層を同時に使用すると、実験によれば、第１の色温度が７０００Ｋ〜１４０００Ｋである第１の光がこの２つの媒介層を通過することにより出射された第２の光の第２の色温度は、６０００Ｋ〜６８００Ｋであることが分かる。
【００４４】
また、第１の色温度の差異は第２の色温度の差異よりも小さい。例えば、その色温度の差異は、４０００Ｋ〜６０００Ｋから５００Ｋ〜２０００Ｋまでに低減することができれば好ましい。言い換えれば、第２の色温度の差異と第１の色温度の差異の比は小さければ小さいほど好ましく、例えば、０．３よりも小さいなら好ましい。言い換えれば、第２の色温度の標準偏差は１０００Ｋよりも小さいなら好ましい。上述のように、色温度の低下幅を高めるためには、ユーザは、２つ以上の媒介層を使用してもよい。要するに、本発明に係る実施例の照明装置の媒介層により、媒介層を通過した光の性質を変化させることができる。例えば、媒介層を通過した光の色温度は、媒介層を通過しない光の色温度よりも低く、媒介層を通過した光の短波長部分の主波長の減衰幅は、長波長部分の主波長の減衰幅よりも大きく、媒介層を通過した光の長波長部分の主波長のレッドシフト、又は媒介層を通過した光と黒体軌跡との間の色偏差値の絶対値は、媒介層を通過しない光と黒体軌跡との間の色偏差値の絶対値よりも小さくなる。また、この媒介層によって、上述した照明光の平均演色評価数、照明品質及び光学効率が大幅に低下されることはない。
【００４５】
これにより、メーカは、特定のスペック（又は仕様）の発光ダイオードを光源として購入する必要がなくなり、製造コストを低減させることができる。また、媒介層が取り替え可能であるため、照明装置の利用性を向上させることができる。
【００４６】
上述したものは、本発明の実施例に過ぎず、本発明の特許の請求範囲を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の実施例に係る照明装置及びその媒介層のトナーの色の選択方法は、照明分野、特に発光ダイオードの照明分野に適用可能であるため、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００４８】
１ 照明装置
１１ 光源
１２ 媒介層
１３ 第１の光
１４ 第２の光
ＰＷ 電源
Ｃ２１〜Ｃ２４、Ｃ３１、Ｃ４１〜Ｃ４４、Ｃ５１〜Ｃ５４、Ｃ６１〜Ｃ６４ 曲線（黒体軌跡）
Ｗ１ 第１の主波長
Ｗ２ 第２の主波長
Ｐ３１〜Ｐ３４ 色座標点
Ｒ６１〜Ｒ６３ 色度領域
８ 照明装置
８１ 光源
８２ 発光ダイオード
８３ 薄板（プラスチック薄板）
８４ ランプカバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関し、特に、媒介層（medium layer）を有する照明装置及びその媒介層のトナー（toner）の色の選択方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、消費者が選択可能な照明装置、例えば白熱電球、蛍光灯又は発光ダイオード等が、市場に多く出回っている。白熱電球や蛍光灯等の従来の照明装置に比して、発光ダイオードの色温度は変更可能で且つユーザの必要に応じて選択可能であるため、発光ダイオードの照明装置は、ユーザが選択可能な複数の色温度を有する。
【０００３】
色均一性（color uniformity）が高い発光ダイオード照明装置を製造するために、照明装置の製造メーカは、特定のスペック（又は仕様）の発光ダイオードのみしか購入することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の発光ダイオードが照明装置に取り付けられると、この照明装置の色温度が決められているため、色温度を変更することができない。また、従来の発光ダイオードを使用した照明装置の色偏差値（color deviation）は、絶対値が０．００６よりも大きい場合もある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで上記事情を鑑みて、本発明は、媒介層により、媒介層を通過した光の性質を変化させることが可能な照明装置及びその媒介層のトナーの色の選択方法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明に係る照明装置は、光源及び少なくとも１つの媒介層を含む。媒介層はピーク値を調整するためのピーク値調整層である。光源は、第１の主波長と第２の主波長を有し且つ前記第１の主波長が前記第２の主波長よりも小さい第１の光を発するためのものである。媒介層は、光源に対応して設けられ、６０％以上の光透過率を有し、トナーが混入されている。第１の光が媒介層を通過した後、第１の主波長のピークの低下幅は第２の主波長のピークの低下幅よりも大きくなる。
【０００７】
また、本発明に係る照明装置は、光源及び少なくとも１つの媒介層を含む。媒介層は色偏差値を調整するための色偏差値調整層である。光源は、黒体軌跡（blackbody locus）との間の色偏差値ｄｕｖの絶対値が０．００６よりも大きい第１の光を発するためのものである。媒介層は、光源の出射経路に設けられ、少なくとも１つのトナーが混入され、６０％以上の光透過率を有する。第１の光が媒介層を通過したことにより第２の光が出射され、第２の光と黒体軌跡との間の色偏差値の絶対値は第１の光の色偏差値の絶対値よりも小さい。
【０００８】
また、本発明は、上述した照明装置の媒介層のトナーの色を選択するためのトナーの色の選択方法を提供する。まず、第１の光の色度領域におけるそれぞれの第１の境界色座標点と、第２の光の色度領域における該第１の境界色座標点に対応する第２の境界色座標点とを線で結ぶことにより、それぞれの境界色座標点を結んだ線（以下、接続線ともいう）を得る。次に、それらの境界色座標点を結んだ線及び飽和曲線によって取り囲まれたトナーの色度領域を形成する。そして、トナーの色度領域から媒介層のトナーの色を選択する。
【０００９】
また、本発明は、上述した照明装置の媒介層のトナーの色を選択するためのトナーの色の選択方法を提供する。まず、マンセル・カラー・システム（Munsell Color System）を用意する。次に、マンセル・カラー・システムに基づいて、１ＹＲ〜１０Ｙの色調からいずれか１つの色調を媒介層のトナーの色として選択する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る照明装置の媒介層によれば、媒介層を通過した光の性質を変化（例えば、波長の変化、黒体軌跡との間の色偏差値の変化又は色温度の変化）させ、色偏差値を低減させることができる。しかも、照明光線の光学効率はこの媒介層によって大幅に低下されることにはならない。また、媒介層が取り替え可能であるため、照明装置の利用性をさらに向上する。さらに、製造メーカが特定のスペック（又は仕様）の発光ダイオードを光源として購入する必要がなくなるため、製造コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る実施例の照明装置の模式図を示す。
【図２】本発明に係る実施例の照明装置の第１の光及び第２の光のスペクトルフラックス（spectral flux）曲線図を示す。
【図３】本発明に係る実施例の照明装置の第１の光及び第２の光の色度図を示す。
【図４】本発明に係る実施例の照明装置の媒介層がトナー濃度の異なる場合において対応する色温度調整曲線模式図を示す。
【図５】本発明に係る実施例の照明装置の媒介層に異なるトナーが混入された場合において対応する第２の光のスペクトルフラックス曲線図を示す。
【図６】本発明に係る実施例の色度領域の模式図を示す。
【図７】マンセル・カラー・システムの模式図を示す。
【図８】本発明に係る実施例の照明装置の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［照明装置の実施例］
図１は本発明に係る照明装置の模式図を示す。照明装置１は、光源１１、電源ＰＷ及び媒介層１２を含む。必要に応じて、媒介層１２は、ピーク値を調整するためのピーク値調整層であってもよく、色偏差値を調整するための色偏差値調整層であってもよく、ピーク値調整層と色偏差値調整層を同時に含む層であってもよい。媒介層１２は、光源１１に対応して設けられ、即ち光源１１の出射経路に設けられる。媒介層１２は、光源１１を実質的に取り囲んでおり、光源１１との間にその他の媒介層が介在されてもよい。また、電源ＰＷは変圧器（トランスともいう）及び交流直流変換器（AC/DC Converter）からなってもよく、光源１１は１つ又は複数の発光ダイオードからなってもよく、その他の発光源からなってもよい。本発明はこれらに限られるものではない。
【００１３】
光源１１はベース（図１に図示せず）に取り付けられてもよい。電源ＰＷは、光源１１内の発光ダイオードが第１の色温度を有する第１の光１３を発するように、光源１１に電力を供給するためのものである。第１の光１３は、第１の主波長及び第２の主波長を有し、該第１の主波長が第２の主波長よりも小さい。媒介層１２にはトナーが混入されており、第１の光１３が媒介層１２を通過した後、第１の主波長のピークの低下幅が第２の主波長のピークの低下幅よりも大きくなる。また、媒介層１２がピーク値調整層である場合、ピーク値調整層は二つの波長帯域の主波長のピーク値（又はストレンクス）をできるだけ一致させるように調整する。二つの波長帯域の主波長のピーク値の差異が小さければ小さいほど好ましく、その差異がゼロであればより好ましい。
【００１４】
言い換えれば、媒介層１２は、実質的に光が透過可能な透明又は半透明な媒介層であり、６０％以上の光透過率を有するのが好ましい。媒介層１２は、第１の光１３の一部の波長のスペクトルフラックスを減衰させることにより、第２の色温度を有する第２の光１４が生成される。ここで、第１の色温度は第２の色温度よりも大きい。また、第１の光１３と黒体軌跡との間の色偏差値ｄｕｖの絶対値が０．００６よりも大きいと、第１の光１３が媒介層１２を通過したことにより生成された第２の光１４と黒体軌跡との間の色偏差値の絶対値は、第１の光１３の色偏差値の絶対値よりも小さくなる。
【００１５】
媒介層１２は、ユーザの必要に応じて取り替えることが可能である。従って、照明装置１は、異なる応用に応じて色温度の異なる第２の光１４を発することができる。また、製造メーカは、特定のスペック（又は仕様）の発光ダイオードの代わりに、いろんな種類の発光ダイオードを購入することができるため、照明装置１の製造コストを低減させることができる。
【００１６】
図２は、本発明に係る照明装置の第１の光及び第２の光のスペクトルフラックス（spectral flux）曲線図を示す。図２において、光源から第１の色温度が８７７０Ｋである第１の光が発され、第１の光が媒介層を通過したことにより、第２の色温度を有する第２の光が出射される。曲線Ｃ２１は、第１の光のスペクトルフラックス曲線であり、曲線Ｃ２２〜Ｃ２４のそれぞれは、媒介層の厚さが０．１４ｍｍ、０．２８ｍｍ及び０．４２ｍｍの場合における第２の光のスペクトルフラックス曲線である。
【００１７】
図２から分かるように、媒介層により、第１の主波長Ｗ１（４３５ｎｍ〜４７３ｎｍ）のスペクトルフラックスのピークが大幅に低減（低下幅は３３．２％と高い）されるが、第２の主波長Ｗ２（５４６ｎｍ〜５８２ｎｍ）のスペクトルフラックスのピークが僅かに低減（低下幅は僅か５．６％である）される。言い換えれば、第１の色温度が８７７０Ｋである第１の光が媒介層を通過した後、第１の光において５００ｎｍよりも低い波長帯域（wave band）（青色波長帯域ともいう。この青色波長帯域は第１の主波長Ｗ１を含む）のスペクトルフラックスの減衰幅は、５００ｎｍよりも高いその他の波長帯域（この他の波長帯域は第２の主波長Ｗ２を含む）のスペクトルフラックスの減衰幅よりも大きくなり、このため、第２の光の第２の色温度は、第１の光の第１の色温度よりも小さくなる。
【００１８】
青色波長帯域における第１の主波長Ｗ１のピークのみが大幅に低下されるが、その他の波長帯域における第２の主波長Ｗ２のピークの低下幅はそれほど高くない。これは、青色波長帯域における肉眼の分光比視感度曲線（spectral luminous efficiency curve）におけるウェイト（weight、重み付けともいう）が高くないため、光学効率（optical efficiency）の計算に占める割合が小さいからである。従って、媒介層を有しない照明装置と比較すると、本発明に係る媒介層を有する照明装置の光学効率の低下幅は極めて低いことが分かる。
【００１９】
ここで注意すべき点は、図２の曲線Ｃ２２〜Ｃ２４に示すように、媒介層の厚さが厚くなればなるほど、第１の光における青色波長帯域のスペクトルフラックスの減衰幅（即ち第１の主波長Ｗ１のピークの低下幅が大きくなる）が大きくなり、それに伴い、第２の光の第２の色温度が低くなる点である。また、媒介層の厚さを調整することにより第２の色温度を調整してもよいが、媒介層のトナーの色及び濃度を調整することにより第２の色温度を調整してもよい。本発明に係る実施例において、媒介層は、透明のプラスチック材料又はガラス材料に、粉状トナー（powder toner）又は液体トナー（liquid toner）であるトナーが混入されたものであってもよい。トナーは、黄色トナーを含むが、その他の実施例において、赤色トナーをさらに含んでもよい。
【００２０】
次に、図３は、本発明に係る照明装置の第１の光及び第２の光の色度図（chromaticity diagram）を示す。この色度図は、国際照明委員会の１９３１年（ＣＩＥ １９３１）の規定によるものであり、曲線Ｃ３１は、黒体軌跡を示す。一般的には、色度図において黒体軌跡Ｃ３１から離れる色度の色が青に近い。
【００２１】
光の色度が黒体軌跡Ｃ３１から離れる程度は、色偏差値ｄｕｖで示されることができる。色偏差値ｄｕｖは、光の色度と黒体軌跡Ｃ３１との間の最短距離である。一般的には、通常の照明に用いられる光の色偏差値ｄｕｖの絶対値は０．００６よりも小さくなければならない。
【００２２】
図３において、色座標点Ｐ３１は、光源からの第１の光の色度を示し、その色温度が１００４０Ｋであり、色座標点Ｐ３２〜Ｐ３４のそれぞれは、媒介層の厚さが０．０６１ｍｍ、０．１２２ｍｍ及び０．１８３ｍｍである場合における第２の光の色度を示す。
【００２３】
図３に示すように、媒介層の厚さが０．１８３ｍｍである場合において、色座標点Ｐ３４は、ほぼ黒体軌跡Ｃ３１上に位置する。光が本発明に係る照明装置を通過した後、その色温度を低下させるのみならず、光の色偏差値ｄｕｖを調整することもできる。このように生成された第２の光の色度は、黒体軌跡Ｃ３１に近くなる。これにより、本発明に係る実施例の媒介層を使用した後、黒体軌跡から離れる光を発する光源は、本発明に係る照明装置にも適用することができる。
【００２４】
図４は、本発明に係る照明装置の媒介層が黄色トナー濃度の異なる場合において対応する色温度調整曲線の模式図を示す。ＣＩＥ １９３１に規定された色度図を前提に、曲線Ｃ４１はＣＩＥ １９３１色度図の飽和曲線であり、曲線Ｃ４２は黒体軌跡であり、曲線Ｃ４３及び曲線Ｃ４４は媒介層がトナー濃度の異なる場合において対応する色温度調整曲線である。
【００２５】
図４に示すように、照明の使用場所及び品質要求に応じて、媒介層の黄色トナー濃度を調整して色温度調整曲線の勾配（例えば曲線Ｃ４４を曲線Ｃ４３に調整する）を変更することができるとともに、色温度調整曲線と黒体軌跡Ｃ４２との交差位置を調整して第２の色温度に対応する色度と黒体軌跡Ｃ４２との最短距離を変更することができる。また、媒介層のトナーの色の選択方法については、下記の実施例において後述されるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００２６】
また、第１の光が上述した媒介層を通過した場合、波長の一部のスペクトルフラックスが減衰されるため、生成される第２の光の平均演色評価数（general color rendering index）Ｒａも少し低下される。平均演色評価数Ｒａは、照明品質の評価に用いられることができるため、照明品質を高めるために、黄色トナーを媒介層に添加するほか、少量の赤色トナーを媒介層にさらに添加することにより、スペクトルにおける長波長部分の主波長（図１の第２の主波長Ｗ２をご参照）を右へシフト（即ちレッドシフト（red shift、赤方偏移ともいう））させることで第２の光の平均演色評価数Ｒａ及び照明品質を高めることができる。
【００２７】
図５は、本発明に係る照明装置の媒介層に異なるトナーが混入された場合において対応する第２の光のスペクトルフラックス曲線図を示す。曲線Ｃ５１は第１の光のスペクトルフラックス曲線であり、曲線Ｃ５２〜Ｃ５４のそれぞれは、媒介層に混入されたトナーが赤色トナー、黄色トナー又はそれらの組み合わせの場合における第２の光のスペクトルフラックス曲線である。
【００２８】
図５に示すように、媒介層に混入されたトナーが赤色トナーである場合は、第２の光の第１の主波長Ｗ１のピークの低下幅が限られ、第２の主波長Ｗ２のピークが長波長へシフトされる（曲線Ｃ５２を参照）。媒介層に混入されたトナーが黄色トナーである場合は、第２の光の第１の主波長Ｗ１のピークの低下幅が大きく（曲線Ｃ５３を参照）、第１の主波長Ｗ１のピークの低下幅が該第２の主波長Ｗ２のピークの低下幅よりも大きくなる。媒介層に黄色トナー及び赤色トナーが同時に混入された場合は、第２の光の第１の主波長Ｗ１のピークが大幅に低下され（曲線Ｃ５４を参照）、第１の主波長Ｗ１のピークの低下幅が該第２の主波長Ｗ２のピークの低下幅よりも大きくなるのみならず、第２の主波長Ｗ２のピークが長波長へシフト（約５６０ｎｍから５８０ｎｍにシフト）されるため、第２の光の平均演色評価数Ｒａを約６５から約７０に高めることができる。
【００２９】
実際に実施する場合、上述した赤色トナー及び黄色トナーが混入された媒介層としては、黄色混合材料に赤色トナーが混入され、射出又は押し出しの方式により色片（色プレート）又はランプケースとして製造されてもよい。また、上述した赤色トナー及び黄色トナーが混入された媒介層としては、赤色トナー及び黄色トナーが同時に混入された媒介層と等価となるように、赤色トナー及び黄色トナーがそれぞれ２層の異なるプラスチック材料に混入されてもよい。
【００３０】
ここで、媒介層において、赤色トナーの重量パーセント濃度は０ｗｔ％〜１ｗｔ％であり、好ましくは０ｗｔ％〜０．０２ｗｔ％である。また、黄色トナーの重量パーセント濃度は、０ｗｔ％よりも大きく且つ５ｗｔ％よりも小さく、好ましくは０．０５ｗｔ％〜０．１ｗｔ％である。
【００３１】
［媒介層のトナーの色の選択方法の実施例］
図６は、本発明に係る色度領域の模式図を示す。ＣＩＥ １９３１に規定された色度座標図を前提に、曲線Ｃ６１は黒体軌跡であり、曲線Ｃ６２はＣＩＥ １９３１色度座標図の飽和曲線であり、曲線Ｃ６３及び曲線Ｃ６４は、第１の光に対応する色度領域における第１の境界色座標点と、第２の光に対応する色度領域におおける第１の境界色座標点に対応する第２の境界色座標点との接続線である。
【００３２】
光源からの第１の光の色度領域が領域Ｒ６１であるとすると、領域Ｒ６２は、媒介層から生成される第２の光の色度領域である。そして、第１の光に対応する色度領域Ｒ６１の第１の境界色座標点と、光に対応する色度領域Ｒ６２における第１の境界色座標点に対応する第２の境界色座標点とを線で結ぶことにより、境界色座標点接続曲線Ｃ６３及びＣ６４を形成する。次に、上述した複数の境界色座標点接続曲線Ｃ６３及びＣ６４と飽和曲線Ｃ６２とによって取り囲まれてなるトナーの色度領域Ｒ６３を形成する。最後に、トナーの色度領域Ｒ６３からいずれか１つの色度を媒介層のトナーの色として選択する。
【００３３】
この実施例において、色度領域Ｒ６１の第１の境界色座標点は、それぞれ(xo1,yo1)、(xo2,yo2)、(xo3,yo3)、(xo4,yo4)であり、色度領域Ｒ６２の第２の境界色座標点は、それぞれ(xt1,yt1)、(xt2,yt2) 、(xt3,yt3)、(xt4,yt4)である。従って、第１の光の色度領域Ｒ６１の第１の境界色座標点と、第２の光の色度領域Ｒ６２の第２の境界色座標点との接続線（即ち境界色座標点接続線）は、下記式のように表すことができる。
【００３４】
【数１】
【００３５】
ここで、ｉは１〜４の整数である。また、飽和曲線Ｃ６２において上述した境界色座標点接続曲線Ｃ６３及びＣ６４と接続された線段は、 Y=-X+0.99 の式で示すことができる。より詳しくは、飽和曲線Ｃ６２において境界色座標点接続曲線Ｃ６３との交差箇所から飽和曲線Ｃ６２において上述した境界色座標点接続曲線Ｃ６４との交差箇所までの線段は、 Y=-X+0.99 で示すことができる。
【００３６】
図７は、マンセル・カラー・システムの模式図を示す。マンセル・カラー・システムにおいて、垂直軸は輝度（lightness）を、半径軸は飽和度（saturation）を、角度軸は色調（hue）をそれぞれ示す。黄色トナーは、マンセル・カラー・システムに基づいて１ＹＲ〜１０Ｙのいずれか１つから選択された色調を有するが、その輝度及び飽和度については特に限られない。選択された黄色トナーの輝度及び飽和度が低いと、この黄色トナーの用量（重量パーセント濃度）が高くなる。逆に、選択された輝度及び飽和度が高いと、用量（重量パーセント濃度）が少なくなる。この実施例において、採用される黄色トナーの色は、７．５Ｙ８／１０又は５Ｙ８／１３であり、採用される重量パーセント濃度は、０．０５ｗｔ％〜０．１ｗｔ％であるのが好ましい。この実施例において、赤色トナーは、マンセル・カラー・システムに基づいて４Ｒ〜６Ｒのいずれか１つから選択された色調を有するが、その輝度及び飽和度については特に限られない。採用された重量パーセント濃度は、０ｗｔ％〜１ｗｔ％であり、好ましくは０ｗｔ％〜０．０２ｗｔ％である。
【００３７】
［照明装置のその他の実施例］
照明装置における媒介層は、実際に実施する場合、単層材料にトナーを混入して製造されてもよく、多層材料にトナーを混入して製造されてもよく、又は二重射出（二つの材料を射出する）の方式で製造されてもよい。
【００３８】
以下、単層材料にトナーを混入して媒介層を製造する方法について説明する。ランプカバーには、デットポイントを回避するために拡散材料を添加するのが一般的であるため、トナーに拡散材料、ガラス又はプラスチックを混合させ、金型を変更しないままで射出又は押し出しの方式によりランプカバーとして成形することができる。このように、ランプカバーは、上述した媒介層の効果を有することとなる。また、トナーを二次素子（例えば二次レンジ、拡散シート（又は拡散板）又は導光シート（又は導光板）等）に混合させ、またはトナーを光源の出射表面に添加することにより上述した媒介層を実現することができる。このほか、トナーの混合方法は、材料メーカが材料源を均一となるように予め混合してもよいし、射出メーカ又は押し出しメーカは、前工程においてトナーを添加し混合してもよい。
【００３９】
以下、多層材料にトナーを混合して媒介層を製造する方法について説明する。ランプカバーには、デットポイントを回避するために拡散材料を添加するのが一般的であるため、ランプカバーの表面の色を維持しようとする場合、トナーが混入された、プラスチック又はガラスからなる薄板を、光源とランプカバーとの間に介在させることにより、第１の光が薄板を透過することで、その光の性質が変更（例えばピーク変化、波長シフト、黒体軌跡との間の色偏差値の変化又は色温度の変化）され、ランプカバーによって拡散され、均一の第２の光となる。また、低濃度のトナーを材料に添加し、２層以上の薄板を積層する方法を採用してもよい。この場合、薄板の数は、ユーザの必要に応じて調整することができる。更に、薄板の厚さが変更された場合、色温度の低下幅もそれに対応して変更される。以下、二重射出（二つの材料を射出する）の方式により媒介層を製造する方法について説明する。ランプカバーには、デットポイントを回避するために拡散材料を添加するのが一般的であるため、ランプカバーの表面の色を維持しようとする場合、二次素子の外部が拡散材料が混合されたプラスチックであり、二次素子の内部がトナーが混入されたプラスチックであるとなるように二重射出の方式により媒介層を製造してもよい。図８は、本発明に係る照明装置の断面図を示す。照明装置８は、光源８１と、トナーが混入された薄板８３及びランプカバー８４とを含む。光源８１は、複数の発光ダイオード８２を有し、この複数の発光ダイオード８２は、色温度の異なる第１の白色光を出射する。色温度の異なる第１の白色光は、トナーが混入された薄板を通して、より色温度の均一なる第２の白色光を出射することができる。トナーが混入された薄板８３及びランプカバー８４は、二重射出の方式により製造される。光源８１である発光ダイオード８２からの光が薄板８３及びランプカバー８４を通過することにより、均一に拡散され且つ光の性質が変化された光に転換されて出射される。
【００４０】
［実施例の効果］
下記の表１には、本発明に係る媒介層に０．０５ｗｔ％及び０．１ｗｔ％である黄色トナーが採用された場合において対応する色温度低下効果が示されている。
【００４１】
【表１】
【００４２】
上記表１によれば、媒介層においては、色温度の異なる光に対する色温度の低下幅が異なっており、色温度が高ければ高いほど、色温度の低下幅が大きくなることが分かる。また、黄色トナー濃度が大きければ大きいほど、色温度の低下幅も大きくなることが分かる。また、実験から分かるように、媒介層の厚さが大きければ大きいほど、色温度の低下幅も大きくなる。
【００４３】
この実施例において、０．０５ｗｔ％である黄色トナーを媒介層に添加すると、実験によれば、第１の色温度が７０００Ｋ〜１４０００Ｋである第１の光がこの媒介層を通過することによりに出射された第２の光の第２の色温度は、６０００Ｋ〜８１００Ｋであることが分かる。０．１ｗｔ％である黄色トナーを媒介層に添加すると、実験によれば、第１の色温度が７０００Ｋ〜１４０００Ｋである第１の光がこの媒介層を通過することにより出射された第２の光の第２の色温度は、５０００Ｋ〜６８００Ｋであることが分かる。第２の光の第２の色温度について、好ましくは５０００Ｋ〜８０００Ｋであり、より好ましくは５５００Ｋ〜６８００Ｋであり、更に好ましくは６０００Ｋ〜６８００Ｋである。上述した２つの媒介層を同時に使用すると、実験によれば、第１の色温度が７０００Ｋ〜１４０００Ｋである第１の光がこの２つの媒介層を通過することにより出射された第２の光の第２の色温度は、６０００Ｋ〜６８００Ｋであることが分かる。
【００４４】
また、第１の色温度の差異は第２の色温度の差異よりも小さい。例えば、その色温度の差異は、４０００Ｋ〜６０００Ｋから５００Ｋ〜２０００Ｋまでに低減することができれば好ましい。言い換えれば、第２の色温度の差異と第１の色温度の差異の比は小さければ小さいほど好ましく、例えば、０．３よりも小さいなら好ましい。言い換えれば、第２の色温度の標準偏差は１０００Ｋよりも小さいなら好ましい。上述のように、色温度の低下幅を高めるためには、ユーザは、２つ以上の媒介層を使用してもよい。要するに、本発明に係る実施例の照明装置の媒介層により、媒介層を通過した光の性質を変化させることができる。例えば、媒介層を通過した光の色温度は、媒介層を通過しない光の色温度よりも低く、媒介層を通過した光の短波長部分の主波長の減衰幅は、長波長部分の主波長の減衰幅よりも大きく、媒介層を通過した光の長波長部分の主波長のレッドシフト、又は媒介層を通過した光と黒体軌跡との間の色偏差値の絶対値は、媒介層を通過しない光と黒体軌跡との間の色偏差値の絶対値よりも小さくなる。また、この媒介層によって、上述した照明光の平均演色評価数、照明品質及び光学効率が大幅に低下されることはない。
【００４５】
これにより、メーカは、特定のスペック（又は仕様）の発光ダイオードを光源として購入する必要がなくなり、製造コストを低減させることができる。また、媒介層が取り替え可能であるため、照明装置の利用性を向上させることができる。
【００４６】
上述したものは、本発明の実施例に過ぎず、本発明の特許の請求範囲を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の実施例に係る照明装置及びその媒介層のトナーの色の選択方法は、照明分野、特に発光ダイオードの照明分野に適用可能であるため、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００４８】
１ 照明装置
１１ 光源
１２ 媒介層
１３ 第１の光
１４ 第２の光
ＰＷ 電源
Ｃ２１〜Ｃ２４、Ｃ３１、Ｃ４１〜Ｃ４４、Ｃ５１〜Ｃ５４、Ｃ６１〜Ｃ６４ 曲線（黒体軌跡）
Ｗ１ 第１の主波長
Ｗ２ 第２の主波長
Ｐ３１〜Ｐ３４ 色座標点
Ｒ６１〜Ｒ６３ 色度領域
８ 照明装置
８１ 光源
８２ 発光ダイオード
８３ 薄板（プラスチック薄板）
８４ ランプカバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主波長と第２の主波長を有し且つ前記第１の主波長が前記第２の主波長よりも小さい第１の光を発するための光源と、
前記光源に対応して設けられ、トナーが混入され、６０％以上の光透過率を有する媒介層であって、前記第１の光が前記媒介層を通過した後、前記第１の主波長のピークの低下幅が前記第２の主波長のピークの低下幅よりも大きくなるように構成された少なくとも１つの媒介層と
を含むことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第１の光が前記媒介層を通過することにより第２の光が出射され、前記第１の光の色温度は第２の光の色温度よりも高く、又は前記第１の光の色偏差値の絶対値は前記第２の光の色偏差値の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記トナーは黄色トナーを含み、前記黄色トナーの重量パーセント濃度は、０ｗｔ％よりも大きく且つ５ｗｔ％よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記トナーは、黄色トナーと赤色トナーをさらに含み、前記第１の光が前記媒介層を通過したことにより、前記第２の主波長のレッドシフト及び／又は前記赤色トナーの重量パーセント濃度は１ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１の光が前記媒介層を通過することにより第２の光が出射され、
前記トナーの色はトナーの色度領域から選択され、
前記第１の光は(xoi,yoi)である境界色座標点を有し、
前記第２の光は(xti,yti)である境界色座標点を有し、
前記iは１〜４の整数であり、
前記トナーの色度領域は下記の方程式、即ち
【数２】
によって決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項６】
黒体軌跡との間の色偏差値の絶対値が０．００６よりも大きい第１の光を発するための光源と、
前記光源の出射経路に設けられ、少なくとも１つのトナーが混入され、６０％以上の光透過率を有する媒介層であって、前記第１の光が前記媒介層を通過することにより第２の光が出射され、前記第２の光と前記黒体軌跡との間の色偏差値の絶対値が前記第１の光の色偏差値の絶対値よりも小さくなるように構成された少なくとも１つの媒介層と
を含むことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１又は６に記載の照明装置の前記媒介層の前記トナーの色を選択するためのトナーの色の選択方法であって、
前記第１の光の色度領域におけるそれぞれの第１の境界色座標点と、前記第２の光の色度領域における前記第１の境界色座標点に対応する第２の境界色座標点とを線で結ぶことにより、それぞれの境界色座標点を結んだ線を得る工程と、
前記それらの境界色座標点を結んだ線と飽和曲線とによって取り囲まれたトナーの色度領域を形成する工程と、
前記トナーの色度領域から前記媒介層の前記トナーの色を選択する工程と
を含むことを特徴とするトナーの色の選択方法。
【請求項８】
請求項１又は６に記載の照明装置の前記媒介層の前記トナーの色を選択するためのトナーの色の選択方法であって、
マンセル・カラー・システム（Munsell Color System）を用意する工程と、
前記マンセル・カラー・システムに基づいて、１ＹＲ〜１０Ｙの色調からいずれか１つの色調を前記媒介層の前記トナーの色として選択する工程と
を含むことを特徴とするトナーの色の選択方法。
【請求項１】
第１の主波長と第２の主波長を有し且つ前記第１の主波長が前記第２の主波長よりも小さい第１の光を発するための光源と、
前記光源に対応して設けられ、トナーが混入され、６０％以上の光透過率を有する媒介層であって、前記第１の光が前記媒介層を通過した後、前記第１の主波長のピークの低下幅が前記第２の主波長のピークの低下幅よりも大きくなるように構成された少なくとも１つの媒介層と
を含むことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第１の光が前記媒介層を通過することにより第２の光が出射され、前記第１の光の色温度は第２の光の色温度よりも高く、又は前記第１の光の色偏差値の絶対値は前記第２の光の色偏差値の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記トナーは黄色トナーを含み、前記黄色トナーの重量パーセント濃度は、０ｗｔ％よりも大きく且つ５ｗｔ％よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記トナーは、黄色トナーと赤色トナーをさらに含み、前記第１の光が前記媒介層を通過したことにより、前記第２の主波長のレッドシフト及び／又は前記赤色トナーの重量パーセント濃度は１ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１の光が前記媒介層を通過することにより第２の光が出射され、
前記トナーの色はトナーの色度領域から選択され、
前記第１の光は(xoi,yoi)である境界色座標点を有し、
前記第２の光は(xti,yti)である境界色座標点を有し、
前記iは１〜４の整数であり、
前記トナーの色度領域は下記の方程式、即ち
【数２】
によって決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項６】
黒体軌跡との間の色偏差値の絶対値が０．００６よりも大きい第１の光を発するための光源と、
前記光源の出射経路に設けられ、少なくとも１つのトナーが混入され、６０％以上の光透過率を有する媒介層であって、前記第１の光が前記媒介層を通過することにより第２の光が出射され、前記第２の光と前記黒体軌跡との間の色偏差値の絶対値が前記第１の光の色偏差値の絶対値よりも小さくなるように構成された少なくとも１つの媒介層と
を含むことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１又は６に記載の照明装置の前記媒介層の前記トナーの色を選択するためのトナーの色の選択方法であって、
前記第１の光の色度領域におけるそれぞれの第１の境界色座標点と、前記第２の光の色度領域における前記第１の境界色座標点に対応する第２の境界色座標点とを線で結ぶことにより、それぞれの境界色座標点を結んだ線を得る工程と、
前記それらの境界色座標点を結んだ線と飽和曲線とによって取り囲まれたトナーの色度領域を形成する工程と、
前記トナーの色度領域から前記媒介層の前記トナーの色を選択する工程と
を含むことを特徴とするトナーの色の選択方法。
【請求項８】
請求項１又は６に記載の照明装置の前記媒介層の前記トナーの色を選択するためのトナーの色の選択方法であって、
マンセル・カラー・システム（Munsell Color System）を用意する工程と、
前記マンセル・カラー・システムに基づいて、１ＹＲ〜１０Ｙの色調からいずれか１つの色調を前記媒介層の前記トナーの色として選択する工程と
を含むことを特徴とするトナーの色の選択方法。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図３】
【図７】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図３】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１６０４３２（Ｐ２０１２−１６０４３２Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８１１０１（Ｐ２０１１−２８１１０１）
【出願日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【出願人】（５０８１０７７８８）旭麗電子（廣州）有限公司 (21)
【出願人】（５０３４１９６９７）光寶科技股フン有限公司 (42)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【出願人】（５０８１０７７８８）旭麗電子（廣州）有限公司 (21)
【出願人】（５０３４１９６９７）光寶科技股フン有限公司 (42)
【Ｆターム（参考）】
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